作物的水肥生产函数研究是非充分灌溉理论的重要内容，也是通过灌溉制度优化提高农田水、肥利用效率的基础。本文建立了施肥-灌水-产量的支持向量机（SVM）预测模型，并通过粒子群优化算法（PSO）对支持向量机（SVM）的参数进行优化选择，得出最优的水-肥-产量支持向量机（SVM）预测模型，基于潇河试验站的灌水试验数据，分别建立了水肥生产函数的BP神经网络模型和PSO-SVM模型，并结合文献12中的作物生长模型进行了对比分析，结果表明PSO-SVM模型精度优于其它模型。

采用1998a新修正彭曼－蒙特斯（P-M）方法计算作物蒸散量ET0，以不同作物系数KC分析作物需水量ETC，基于普通克里格法、灌溉试验、灌区调查与典型灌水试验综合技术进行区域插值和比较分析农业灌溉定额，研究表明，新疆常规沟畦灌、膜上灌、喷灌、微灌4种灌溉模式，正常年份（P=50%）灌溉定额分别为5100 m3/hm2、4350 m3/hm2、3820 m3/hm2和3600 m3/hm2；干旱年份（P=75%）灌溉定额分别为5625 m3/hm2、4800 m3/hm2、4200 m3/hm2和3975 m3/hm2。4种灌溉模式按面积加权综合灌溉定额（P=50%）4515m3/hm2；P=75%为4980 m3/hm2。应用柯布—道格拉斯函数研究综合灌溉定额变化，结果表明，高效节水灌溉发展对综合灌溉定额下降贡献效应明显，常规灌溉是综合灌溉定额增加的主因。研究成果为干旱新疆农业水资源总量控制定额管理提供了技术依据。

在甘肃省武威市中国农业大学石羊河试验站进行大田试验，研究了5种不同的滴灌定额（30mm、35mm、40mm、45mm、50mm）对西北旱区春小麦耗水和产量的影响。初步试验结果表明，灌水定额在30~50mm范围内，总灌水量、春小麦各生育期及全生育期的耗水强度和耗水量均随灌水定额的增加而增加。水分利用效率（WUE）在灌水定额为40mm时最高，为1.91 kg.m-3，但由于该处理春小麦在开花~成熟期仍处于亏水状态，产量低于W4和W5处理。春小麦产量随灌水定额的增加而增加，灌水定额为50mm时达到最高8031kg/ha。综合考虑水分利用率和产量等因素，滴灌条件下，灌水定额为45mm，灌溉定额为350mm时，西北旱区春小麦可达到节水增产的目标，且比当地常规灌溉条件下高产田增产3%~14%，节水32%。

通过两年试验对黑龙江省主要稻区现行的三种节水灌溉模式及淹水灌溉进行综合研究，重点分析了灌溉模式对水稻分蘖、株高及产量指标的影响，得出了以下结论：四种灌溉模式中，湿润灌溉有效分蘖率最高，淹灌最低，控制灌溉与间歇灌溉相差不大；各灌溉模式株高变化趋势相同，都在乳熟期达到最大值，之后略微有所下降，在拔孕期以前，淹灌株高一直大于其余三种灌溉模式株高。在抽开期、乳熟期及黄熟期，则是湿润灌溉株高大于其余三种灌溉模式，而淹灌株高则小于其余三种灌溉模式；湿润灌溉的最终的产量最高，间歇灌溉次之，淹灌最低。

采用饱和D(311-A)最优试验设计方案，通过盆栽试验，研究了在不同黑土层厚度（H）条件下的水（W）氮（N）耦合对大豆产量的影响。结果表明，各因素对大豆产量均有影响，其中水分对产量的作用最大，氮肥作用次之，黑土层厚度作用最小，水是制约该地区农业生产的主要因素；根据不同地区的黑土层厚度情况，确定了不同黑土层厚度下的水氮最佳投入量，从而为实现该地区大豆节水高产高效栽培提供了理论依据。

在地形比较复杂的白龙江流域，利用2011年4、7、10月份的MODIS数据产品，采用温度植被干旱指数法（TVDI），计算了流域3个月上、中、下旬的TVDI指数，并且借助农业气象站点的土壤墒情数据对TVDI结果进行了回归验证，以此划分了流域的土壤湿度等级，并在此基础上分析了流域土壤湿度的时空变化。研究表明：利用MODIS数据产品，采用TVDI法反演土壤湿度状况，适用于地表植被覆盖较高的白龙江流域，且反演参数容易获取，很大程度降低了土壤湿度的遥感反演的复杂性，有利于大、中尺度的应用研究；反演得到TVDI结果分布情况与流域0-10cm 实测的土壤相对湿度具有中等相关关系，相关系数为0.73，说明该方法反演的土壤湿度能够反映地表表面0-10cm深度的相对土壤湿度情况；受海拔高度的影响，流域的TVDI结果和高程值呈现出一种负相关，相关系数为-0.75，即土壤湿度和海拔高度呈现出一种正相关关系，随着海拔高度的变化，土壤湿度呈现出一种明显地分异规律。

以园林绿化中广泛应用的‘青岛结缕草’和马尼拉为对照，对中国结缕草属5种2变种32份野生种源的蒸散量进行了测定并分析。结果表明：结缕草属32份种源蒸散量变异范围为1.690~3.285mmol?m-2?s-1，变异系数为18.71%，结缕草属不同种源的蒸散量存在极显著的差异；不同种的蒸散量不同，其排序为：大穗结缕草＞长花结缕草＞青结缕草＞沟叶结缕草＞结缕草＞中华结缕草＞细叶结缕草，其中变异系数最大的为结缕草；结缕草、中华结缕草种内种源的蒸散量存在着极显著的差异，且结缕草种内的蒸散量差异高于中华结缕草种内差异；在32份供试种源中，蒸散量显著低于马尼拉的有7份种源，蒸散量显著低于‘青岛结缕草’的有8份种源，蒸散量同时显著低于2个对照的有7份种源。中国结缕草属植物和中华结缕草的蒸散量与其地理分布无明显的相关性，结缕草的蒸散量与纬度呈极显著的负相关，与经度无明显的相关性。

基于贝叶斯原理，将马尔科夫链蒙特卡罗法（MCMC）与地下水数值模拟软件MODFLOW进行耦合，用于解决水文地质模型建立过程中的参数优选问题。通过调节似然函数的权重因子，来提高程序敏感性，从而大大提高参数优选的精度和效率。实例研究表明，该方法适用于水文地质问题中的参数优选问题，并体现出优异的全局寻优特性和较高的优选效率。

结合基于经典贝叶斯统计推断理论的MCMC（Markov Chain Monte Carlo）方法与多输入单输出模型，建立了不确定性水文预报模型，并将该模型应用于长江三峡水库，依据实验结果可得出以下结论：1.较传统方法而言，不确定性水文预报可更好的避免由于模型参数的不确定性而引入的误差；2.应用于三峡水库入库流量预报，实验结果表明预测流量可很好地覆盖实际观测流量，取得理想预报结果。

在研究了降雨量特性的基础上提出了一种新型的组合预测模型即时间序列-小波神经网络模型（AR-WNN）。以858农场为例，先利用时间序列模型对降雨量进行拟合，并将拟合结果作为小波神经网络的输入进行建模分析，并建立时间序列AR模型和小波神经网络模型与之比较，通过精度检验和对比分析结果表明，组合模型对降雨量的拟合及预测精度均较高。

在分析黑龙江省857农场水资源现状的前提下，同时保证857农场正常的生活用水，生态用水和农业用水，促进农业高效利用。使用灰色理论对未来两个规划年（2015年和2020年）供水量需水量进行预测的前提下，利用线性规划法结合Lingo 9.0软件进行处理，得到857农场的水资源合理配置结果，实现了水资源的可持续利用和经济、社会、环境的协调发展。

水源热泵通常采取压力回灌的手段将水体灌回地下含水层，在加压过程中大量气体随回灌水源进入回灌层。当压力不断减小时，回灌水源中的气体不断释放，并以气泡的形式存在于含水层中形成气相堵塞。本文主要通过压力回灌试验研究气相堵塞作用对回灌的影响程度并进行量化分析，最后提出缓解气相堵塞的方法。

对新安江模型进行了简要介绍，对函数曲面参数率定方法的基本原理和率定过程进行了详细阐述。在水吉流域，运用函数曲面参数率定方法对新安江模型的5个敏感参数进行率定，在实际应用中检验方法有效性。结果显示，在理想模型和实际模型中，该方法都能稳定率定得到优值。所以，该方法是一种很有效的新安江模型参数率定方法。

农村生活污水处理工艺优选是农村生态环境保护的重要基础工作。针对农村生活污水处理方案多属性、多指标的特点，克服人为主观因素的影响，采用主观赋权法（AHP）和客观赋权法（熵权法）相结合确定组合权重，建立了改进的熵权TOPSIS模型。应用该模型对北京市农村生活污水的5种常用处理工艺进行优选。结果显示该模型计算简便，结果客观，为农村生活污水处理技术示范推广提供了决策分析工具。

为了研究时间序列真实的周期性和突变性，建立小波分解重构的消噪方法。本文以紫坪埔1951 - 2010 年径流系列数据为例，先对样本时间序列进行小波分解，再逐层除去高频噪声部分，最后进行重构，获得全新的时间序列。在此基础上，对新时间序列进行连续小波变换，探讨小波变换系数随时间的变化过程，据此分析时间序列的奇异性(突变、 跳跃等)变化。计算分析结果表明，提出的方法是可行的

在节水灌溉工程的设计中，对于管线高程点与长度的读取工作常常较为繁琐和枯燥。利用VBA对AutoCAD进行程序的二次开发和应用，从而实现准确快捷地读取每条管线的高程值和管线长度，并将数据导出至Excel当中。该程序的运用将显著提高工程量统计的效率，可以在类似的工作环境中加以推广，并为后续的再次开发或完善提供有力的支撑。

国标GB/T2816井用潜水泵新标准即将实施，为了更好的解读新标准的修订内容，着重对新旧标准在技术方面的差异进行分析。新标准和旧标准的主要技术差异在于扩大了标准的适用范围，增加了新的机座号系列，扩充了旧机座号系列的流量等级，同时扩充了对各机座号对应的最大扬程；同时，为了方便和指导用户新产品开发，同时兼顾新产品的技术水平，新标准给出了各机座号系列的流量效率补充曲线。此外，增加了相关节能规定。新标准的实行，有助于井用泵产品市场的规范与监督，为井用泵行业技术升级提供有力支持。

构建了二级模糊评判综合模型，采用主客观相结合的复合赋权法，即先用熵值法确定初始权重，再依据决策者的语气算子进行调整，对区域节水灌溉方式进行了优选。实例表明，评价结果与实际情况相符，方法简单易行，思路清晰，为节水灌溉方式的优选提供了可靠依据。

热技术茎流计是一种能够连续直接测量植物蒸腾耗水的仪器。系统的介绍了热技术茎流仪的发展历程及基本工作原理，从植物液流速率的变化规律、影响树木蒸腾速率因子、边材液流速率的运输格局及时空变化规律、茎流计优点及应注意问题的4个方面介绍了热技术茎流计在植物蒸腾耗水方面的应用。随着热技术茎流计开始向精准化、普及化和系统化发展，热扩散茎流计凭借着操作简单、数据下载方便和可以较为准确的连续测定树干液流的特点，具有很好的发展前景。

采用Micro-PIV测量技术和realizable k-ε湍流方程配合多孔介质模拟壁面粗糙元的微尺度流动数值模拟方法对齿形流道的灌水器内流流场分布情况进行试验测量和模拟计算，发现在流道齿尖区域大范围存在低速回流区，仔细分析发现该三角区内有上下叠加的涡旋出现，通过湍流强度分析，流动滞止区主要表现在叠加小涡处。依此对齿形流道提出斜削齿尖和圆弧削尖2种优化流道的改造方案，并对改造后的流道数值建模及模拟计算。计算结果在流场分布、压力降变化、水力性能指标3方面的对比分析中显示，圆弧削尖的流道改造效果均优于另两种流道，流动特性得到了较大改善，在防堵和稳定出流方面更具优势。

通过对区域尺度农业高效节水技术综合效益的形成机制与形成环节的分析，探讨了区域尺度的评价体系与指标体系，并在此基础上结合综合效益形成机制建立了区域综合效益的评价指标，主要包括新技术所带来的绝对节水效益指标与相对节水效益指标共67个，并根据水量的转移对农业内部效益与农业外部效益做了具体分析，对研究区域尺度的农业高效节水综合效益评价提供了计量工具。

针对我国农业生产中所存在的土壤肥力流失、水资源浪费等问题，本设计基于物联网技术，并结合无线传感技术，设计了一种智能节水灌溉系统。由监测区域内网络节点采集土壤含水量信息，结合不同作物、不同时期的生长信息，以土壤含水量偏差以及偏差变化率作为输入量，建立模糊控制规则库，并用Simulink对控制系统进行了仿真验证，证明模糊控制策略的有效性。实验分析结果表明，该系统能对影响作物生长的土壤含水率实时监测，并提供正确的决策支持，实现了节水灌溉的目的。